[发明专利]一种球磨罐

说明书

技术领域

本发明是一种球磨罐，特别是一种避免污染、球磨粉末颗粒均匀性好、节能高能球磨机用的球磨罐，属于球磨罐的改造技术。

背景技术

在传统能源日益耗尽，社会发展对能源的需求越来越大的日益尖锐的矛盾的今天，太阳能的利用和利用效率的提高已经成为当今科技领域的热点和迫切要求。热电材料是热能转换成电能的功能材料，转化效率由绩优值（ZT）决定。由于热电材料在热转化成电的过程中转换效率没有理论值上限，并且近几年来热电材料热电绩优值的大大提高(发电用热电块体材料的绩优值几乎提高了一倍)，利用热电材料进行太阳能热发电逐渐成为能源领域研究的热点，作为核心部件的热电模块的ZT的提高成为太阳能发电的关键技术。美国麻省理工和波士顿学院的联合研究小组发现，具有纳米结构的热电块体材料能大大提高ZT值，尤其是具有几个纳米的纳米结构的块体材料的ZT提高更大，并且发现高能机械球磨法（简称“高能球磨法”）是获得纳米结构的块体合金材料的方法中最简单、有效、具有工业化应用前景的方法。高能球磨机是获得纳米粉末的有效方法之一，是获得纳米合金与金属粉末的有效方法之一。而球磨罐是球磨的容器，目前的高能球磨机作为制备纳米结构的热电材料的设备，其球磨罐存在几点不足：1)现在使用的高能球磨机的球磨罐通常是圆柱形的，球磨的粉末（尤其是金属与合金粉末）很容易在罐壁和罐底交接处结块，从而导致球磨粉末球磨的效果不好，并且球磨后的粉末的尺寸分布宽。在热电块体材料中容易造成结构不均匀而引起的热电材料的疲劳。如果要改善球磨粉末的均匀性，必须克服球磨罐那些“死角”的缺陷，设计一种没有死角的容器，让粉末都均匀概率地暴露在球的撞击之下。2)现有的高能球磨机球磨罐的内壁无法更换，意味着只适合一种配方的生产。而热电材料大多数是半导体材料，对杂质非常敏感，但热电材料通常要掺杂，在研究的过程中更是尝试很多种杂质的掺入，如果掺入各种杂质的样品都用同一球磨罐，容易造成很大的污染，影响热电材料的研究和生产。即，现有的球磨罐只适合专罐专用，如果球磨的材料种类多种，就必须购买多个球磨罐。这种状况不适合节约的原则。3) 现在使用的高能球磨机的球磨罐基本上为硬度上能匹配高能撞击的金属或者陶瓷，罐体较重，耗能。

西安理工大学的梁淑华教授的研究小组曾采用球形内腔的尼龙球磨罐制备Cr₂O₃/Cu，克服了这些“死角”问题。但尼龙的球磨罐不适合高能球磨机，其内腔壁很容易被撞击坏，衬里也不能更换，为了避免污染，只能一种材料购买一个球磨罐。对于高能球磨机的球磨罐只能采用硬度高一些的金属或者陶瓷做内腔壁。但用陶瓷材料做的球形内腔的球磨罐不容易获得，制作加工困难；若用金属制作球磨罐，虽然易加工，但是球磨罐成本高，最重要的是球磨罐重，不适合放大后工业生产用，且耗能。因为工业化后球磨罐大了，重量随体积加重，不容易实现高能球磨。而且工业化的高能球磨机一定要考虑耗能的问题，球磨罐重量增加一倍，耗能增加近一倍。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种质量轻，成本低，污染少、耐磨性好的节能高能球磨罐。本发明可避免污染，球磨粉末颗粒均匀性好，节能高效，是一种方便实用的高能球磨机用的球磨罐。

本发明的技术方案是：本发明的球磨罐，包括有尼龙上外架及下外架， 其中上外架及下外架中分别设有半球形腔体，且上外架及下外架所设的半球形腔体内装设有呈半球形的上衬里及下衬里，且上衬里与下衬里的接触面上装设有密封圈，上外架与下外架通过连接件连接。

上述上衬里及下衬里为金属薄层衬里。

上述上外架及下外架所设的半球形腔体内壁分别设有定位凹槽，上衬里及下衬里的外壁上分别设有与上述定位凹槽相对应的定位凸缘，上衬里及下衬里所设的定位凸缘插入上外架及下外架所设的定位凹槽内。

上述上衬里及下衬里所设的定位凸缘设计成具有一定锥度的锥形凸缘。

上述上外架及下外架所设的定位凹槽的几何中心位于上外架及下外架的纵向几何中心线上，上衬里及下衬里所设的定位凸缘的几何中心也位于上衬里及下衬里的纵向几何中心线上。

上述上外架与下外架之间的接触面也设置有密封圈。

上述上衬里与下衬里的接触面上装设的密封圈及上外架与下外架之间的接触面设置的密封圈均为O型平密封圈。

上述将上外架与下外架连接在一起的连接件设置在上外架及下外架外凸的法兰上。

上述上外架及下外架外凸的法兰上均布有若干个连接孔，连接件穿过连接孔将上外架与下外架连接在一起的。

上述将上外架与下外架连接在一起的连接件为螺纹连接件;上述螺纹连接件包括有螺栓、螺母及防松垫圈。